空調冷水大溫差技術工程應用分析

摘要：現如今，人們在對大溫差系統進行應用的過程中可以發現，采用冷水形式是比較常見的。但是在實際的應用中，雖然可以有效的減少水泵的耗能量，并且最大限度地節約成本。但是在實際的應用中，在同一機組上使用同樣的裝置和設備，系統的換熱系數會受到嚴重的影響，最終是的COP逐漸降低，人們的生活也會受到嚴重的影響。本文中，筆者主要根據具體的施工方案來對溫差情況進行詳細地介紹和分析，并且對空調冷水溫差技術進行不斷地改進和完善。

關鍵詞：大溫差；冷水機組；換熱性能

在建筑結構空調系統改造施工的過程中，很容易受到空調冷水溫差技術的影響。不僅其節能性比較高，還可以有效的提升建筑空間的具體結構性能，所以在工程中的應用范圍相對較廣。但是由于這種技術的復雜性比較突出，所以，需要根據具體的工程建設情況來進行具體的分析和介紹。

一、工程概況

本工程是一個五星級的賓館，總體建筑面積高達10萬㎡左右，在20世紀90年代就開始使用空調系統。根據調查和分析的相關數據可以看出，這一賓館中空調系統的使用壽命已經超過了設計使用的壽命。但是這種空調系統在實際的使用過程中能耗性相對較高，對于賓館的經濟效益也產生了嚴重的影響。所以說，需要在已有工程的基礎上進行不斷完善和改進，做好空調系統的節能性，最終以降低空調系統的使用成本為最終的目標。

在具體的改造工程中，研究人員主要對空調中的水系統進行了深入研究，同時還和賓館內部的其他建筑特點和性能相符合。技術人員根據工程施工的具體特點來對空調系統的工作原理以及設置原則進行明確。在降低建筑空間布局耗能性的基礎上，對空調系統的使用功能進行控制。另外，在具體的施工中，要盡量減少來自建筑空間因素的影響，將具體的空調冷水大溫差技術應用到其中。

通過調查和研究，研究人員發現大溫差冷水系統在具體的工程中對送水量和水泵的耗能量都起到一定的促進作用，可以對其進行嚴格地控制，進而降低空調改造工程的投資成本。但是，在實際的運行中也存在著一定的局限性，如果空調冷水大溫差技術在應用的過程中遇到了嚴重的問題，就會對冷水設備的運行效率產生嚴重的影響。隨之而來的就是機組的整體性能。所以說，為了保證空調冷水大溫差系統的高效運行，需要對冷水泵的耗能量以及設備的換熱性等因素進行分析，從中找到具體的應對措施。

二、冷水泵輸送能耗

在大溫差冷水系統應用的過程中，有效的降低冷水泵的能耗量是重要的目的之一，在空調設計的過程中，設計人員需要根據冷水泵的輸送功率來采取具體的方法，其中比較常見的就是假定比摩阻法。這種方式的運用主要是用來對冷水泵管道和管道的尺寸進行合理地控制，使得空調工程的運行達到一定的標準。通常情況下，將冷水大溫差技術應用到實際的工會曾中，可以減少管理系統的尺寸，并且能夠降低冷水泵的輸送功率，將空調系統的冷水泵控制到一個相對比較理想的狀態，進而減少系統的能耗量，實現節能性和經濟性的并存。

三、大溫差對冷水機組性能的影響

采用大溫差冷水系統對于機組的性能會產生較大的影響，主要表現在對蒸發器的換熱效率上。蒸發器的換熱管傳熱熱阻包括的部件比較多，其中以內沸騰傳熱、換熱管導熱以及污垢熱阻等等。根據相關的調查和分析可以看出，不同的換熱器的性能不同。如果是殼管式換熱器睡得換熱阻就會占據真個熱阻的38%左右。經過計算可知，采用大溫差冷水系統之后，傳熱系數就達到了某一固定值。這一個數值和常規的系統傳熱系數之間存在著密切的關系。在不同的供水溫度下，蒸發器內部的蒸發溫度都不同，供水溫度如果逐漸降低，蒸發溫度也會跟著下降?？梢钥闯觯词故峭慌_冷水機組在采用不同的系統之后，換熱量也基本不變。通過相關的數據可知大溫差冷水系統對冷水機組的COP的運行會產生較大的影響，而且水流量也會相對減少，水體表面的傳熱系數會逐漸降低。

為了對這一問題進行改進，，需要根據具體工程的特點來對空調系統的節能改造情況進行系統的調節。讓冷水機組冷量滿足設計的標準，在達到某種負荷作用的前提下，要對效能較高的設備進行應用。然后選擇比較新型的冷水機組。將溫差的需求控制在某種定制的范圍內。也就是根據蒸發器水流的管程數和換管的數量等進行控制，對水體表面的傳熱系數進行控制，逐漸提升機組的運行效率，給人們提供便利。

四、末端設備換熱性能變化分析

空調系統末端設備包括空氣處理機、新風處理機和風機盤管。它們均有表面式冷卻器。當采用大溫差冷水系統時。表冷器內水側流速會隨著溫差的增大而減小，從而會導致供冷量及除濕能力下降，同時水側熱阻增大而使表冷器的總傳熱系數降低。當水側流速降至層流區時，傳熱系數下降更為顯著，導致表冷器濕交換效率降低（除濕能力?。┥踔敛荒墚a生水膜（干工況）。因此，為保證冷卻器的換熱性能，應避免水側出現層流流態。

近年來，在不斷的實驗中我們可以看出，隨著大溫差系統中水溫差的逐漸增大，其末端設備的換熱性能的變化主要表現在以下幾個方面：

1、各種型號風機盤管換熱能力均降低。主要因為溫差加大，流量減少，導致流速和制冷量減小。C600的換熱量降幅最小，為8.1%；FC400的換熱量降幅最大，為17.7%。

2、當新風機組采用4排管時，在迎面風速為1.5m/s和2.0m/s條件下換熱效率有所提高，其余情況下換熱性能均下降。

3、對于賓館類建筑，新風機組一般采用6排管，迎面風速為2.0m/s，此時的冷風比為15.4w/m3/h）。為適應大溫差工況，彌補風機盤管的冷量損失，可采用降低表冷器的迎面風速、增加盤管排數或同時采用降低表冷器的迎面風速和增加盤管排數這三種措施。如采用迎面風速為1.5m/s，8排管的新風處理機，在大溫差工況下冷風比為17.57W/m3/h），與6排管相比，換熱效率提高14.1%。

五、大溫差系統溫差的選擇

大溫差空調系統的溫差不是越大越好，定方案時必須注意以下幾點：

1、冷水的進出水溫度必須滿足空調的使用要求，同時要考慮到不增加空調末端的選型和能耗。

2、冷水和冷卻水溫差的選擇以保證制冷機組仍在較高效率下可靠運行為前提，以機組和冷量輸配系統總能耗最低為目標，不同機型、不同使用工況、不同環境時有不同的選擇。

3、對水系統的水力平衡要求更高。對5℃溫差的冷水系統，由于水力不平衡造成供水不足對空調系統影響可能不是很明顯，但對10℃溫差的冷水系統，這種不平衡可能是致命的。

4、隨著冷水機組性能的不斷提高，在空調設計中采用大溫差設計，雖然制冷機組能效系數略有下降，但冷量輸配系統和冷卻塔的能耗有較大減少，制冷站總體節能6%左右。

六、結束語

由此可見，在空調冷水大溫差技術工程實際應用時，技術人員主要是通過對系統主機、水泵和末端設備這三個方面的運行參數的總結，來對空調冷水大溫差系統的節能系統進行分析，從而得到相應的結論。因此，在對建筑空調系統改造設計施工的過程中，技術人員要根據改造工程的實際情況，采用因地適宜的施工原則，來對其進行工程施工，并且采用相關的防治措施來對其中存在了不利因素進行施工處理，從而使得空調冷水大溫差系統在使用的過程中，有著理想的節能效果。

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